地下室無(wú)梁樓蓋加腋柱帽技術(shù)研究

文/余根火、蔣放 中國(guó)建筑第五工程局有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410000

隨著“綠色建筑”概念的推廣，在當(dāng)前的建筑體系中越來(lái)越重視節(jié)能減排這一環(huán)節(jié)。故而在地下室建設(shè)中，多采用無(wú)梁樓蓋加腋柱帽技術(shù)。雖然能夠有效增加地下室空間，節(jié)約材料成本，但由于部分建筑企業(yè)對(duì)該技術(shù)不夠熟悉，導(dǎo)致在施工工程中出現(xiàn)很多問(wèn)題，如若處理不當(dāng)便會(huì)造成地下室頂板的坍塌，前不久北京無(wú)梁樓蓋地庫(kù)坍塌就是帶給我們的警示。因此應(yīng)當(dāng)認(rèn)清無(wú)梁樓蓋加腋柱帽的專(zhuān)業(yè)作用，在施工中采取合理的方式做好地下室無(wú)梁樓蓋的建設(shè)工作。

1、地下室無(wú)梁樓蓋的特性

1.1 無(wú)梁樓蓋是一種不設(shè)梁、樓板直接支承在柱上、樓面荷載直接通過(guò)柱子傳至基礎(chǔ)的板柱結(jié)構(gòu)體系。與傳統(tǒng)的有梁樓蓋相比，無(wú)梁樓蓋成本相對(duì)較低，能夠最大限度地?cái)U(kuò)展樓層之間的空間，多用于地下室、地下車(chē)庫(kù)中。在傳統(tǒng)的有梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，頂板采用單向板，并與梁、柱緊密結(jié)合，這樣的結(jié)構(gòu)方式雖然較為穩(wěn)固，但所需要的工序較為繁雜，成本投入也相對(duì)較多，在材料浪費(fèi)方面也較為嚴(yán)重，這跟當(dāng)前所推廣的“綠色建筑”概念不符[1]。而無(wú)梁樓蓋則采用頂板直接與柱或承重墻相結(jié)合，并在結(jié)合部位通過(guò)加入柱帽來(lái)加以穩(wěn)固。這樣的結(jié)構(gòu)方式取消了梁這一部分的工序，也減少了成本投入，但對(duì)于施工人員的技術(shù)要求相對(duì)更高，對(duì)施工過(guò)程支模架的要求也更高。

1.2 無(wú)梁樓蓋在澆筑覆土?xí)r，樓蓋所承受的重力由頂板直接傳送給柱，讓柱來(lái)直接承受軸向壓力和彎矩的作用。由于樓面荷載較大，當(dāng)樓面將荷載力傳遞給柱時(shí)，難免會(huì)出現(xiàn)荷載力分布不均勻的情況。此時(shí)就可以在頂板與柱之間加入腋柱帽這一過(guò)渡部件，讓荷載力能夠充分傳遞給柱，從而降低樓板中的彎矩值和承受沖切力，使樓板更經(jīng)濟(jì)同時(shí)也增加樓面的剛度。但是由于腋柱帽的加入，頂板下方位置就會(huì)變得不平整，地下室凈空也會(huì)受到很大的影響。此時(shí)就可以對(duì)腋柱帽與無(wú)梁樓蓋的結(jié)合方式進(jìn)行改善，采用新式搭接技術(shù)盡量縮短腋柱帽在頂板與柱之間的縫隙，從而讓頂板下方位置變得更為平整，從而保證地下室的凈空高度。

2、地下室無(wú)梁樓蓋的加強(qiáng)方式

無(wú)梁樓蓋與有梁樓蓋最大的不同便是缺少梁這一部位的組成，缺少了梁的承重作用，無(wú)梁樓蓋其他部分的承重壓力就會(huì)相應(yīng)增加。故而必須對(duì)無(wú)梁樓蓋的剛度、強(qiáng)度、抗壓性、抗拉性進(jìn)行加強(qiáng)，讓地下室無(wú)梁樓蓋具有更強(qiáng)的荷載能力，避免諸如北京地下車(chē)庫(kù)坍塌這類(lèi)事件的發(fā)生。

2.1 加強(qiáng)無(wú)梁樓蓋中的鋼筋強(qiáng)度

在無(wú)梁樓蓋中，由于缺少了梁這一部位的支撐，為了保證無(wú)梁樓蓋的強(qiáng)度，就必須在樓蓋中的關(guān)鍵部位諸如頂板底部、頂板與柱的連接處添加數(shù)量更多，強(qiáng)度更高的鋼筋。在無(wú)梁樓蓋板底，由于柱上板帶相當(dāng)于跨中板帶的支座，故而跨中板帶的鋼筋一般要置于柱上板帶的上方，同時(shí)柱上板帶的鋼筋要沿各跨貫通連續(xù)配筋，并采用雙層結(jié)構(gòu)，通過(guò)這一方式來(lái)加強(qiáng)柱上板帶的鋼筋強(qiáng)度與密度，保證頂板與柱能夠強(qiáng)有力地連接，避免因荷載力過(guò)大而造成整個(gè)結(jié)構(gòu)受力不穩(wěn)的情況出現(xiàn)[2]。在頂板與柱的連接處也就是柱帽位置，要減去柱上板帶的剩余部分來(lái)計(jì)算配置鋼筋，鋼筋長(zhǎng)度一般剛好與柱上板帶寬度相同，這樣可以使整個(gè)無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)連接更為緊密，無(wú)明顯凸出范圍出現(xiàn)，保證了無(wú)梁樓蓋的美觀性，同時(shí)也為整體澆筑無(wú)梁樓蓋奠定了基礎(chǔ)。

2.2 加強(qiáng)無(wú)梁樓蓋中的混凝土強(qiáng)度

當(dāng)下無(wú)梁樓蓋的混凝土澆筑方式大都采用現(xiàn)澆式混凝土澆筑，即對(duì)無(wú)梁樓蓋整體進(jìn)行混凝土澆筑，而非分部位依次進(jìn)行澆筑[3]。這樣的澆筑方式雖然說(shuō)節(jié)省了工作時(shí)間，提高了工作效率，但按混凝土澆筑規(guī)范來(lái)說(shuō)，無(wú)梁樓蓋中各個(gè)部位的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不相同，頂板所需混凝土強(qiáng)度等級(jí)往往低于柱所需混凝土強(qiáng)度等級(jí)一級(jí)，如果采用現(xiàn)澆式混凝土澆筑，整個(gè)無(wú)梁樓蓋就會(huì)出現(xiàn)荷載力傳力不均勻的現(xiàn)象。由于所需混凝土強(qiáng)度等級(jí)各不相同，所以在澆筑時(shí)應(yīng)當(dāng)采用分部位澆筑。同時(shí)由于缺少了梁這一承力結(jié)構(gòu)，就需要對(duì)每個(gè)部位所需要的混凝土強(qiáng)度加強(qiáng)一個(gè)等級(jí)。在板柱結(jié)合處也就是柱帽處，因?yàn)橹笔且粋€(gè)傳遞荷載力的過(guò)度部件，所以澆筑柱帽處的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)當(dāng)與澆筑時(shí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)較高的部分相同，也就可以大致分為，承力墻、柱、柱帽處的混凝土等級(jí)高于頂板處混凝土等級(jí)一級(jí)，并且所有部位的混凝土等級(jí)要大于原有等級(jí)一級(jí)。通過(guò)加強(qiáng)無(wú)梁樓蓋中的混凝土強(qiáng)度，能夠使荷載力承受程度加強(qiáng)，從而延長(zhǎng)了無(wú)梁樓蓋的使用壽命。

3、無(wú)梁樓蓋加腋柱帽覆土使用時(shí)的質(zhì)量與成效

柱帽是當(dāng)樓面荷載較大時(shí)，為提高板的承載能力、剛度和抗沖切能力，在柱頂設(shè)置的用來(lái)增加柱對(duì)板支托面積的結(jié)構(gòu)。無(wú)梁樓蓋中一般分為無(wú)柱帽、方柱帽、斜柱帽、斜柱帽 + 托板四種結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)前無(wú)梁樓蓋中多采用加入腋柱帽的形式[4]。無(wú)梁樓蓋中加入腋柱帽，在覆土使用時(shí)能夠有效分散土壤給頂板帶來(lái)的荷載力，讓荷載力傳遞到柱上時(shí)更加均勻，整個(gè)無(wú)梁樓蓋所受到的沖擊更小，有利于延長(zhǎng)無(wú)梁樓蓋的使用壽命。對(duì)無(wú)梁樓蓋加腋柱帽覆土使用時(shí)所產(chǎn)生的效果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以看出與其他的無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)相比，整個(gè)無(wú)梁樓蓋相對(duì)來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)要更加穩(wěn)定，可以讓整個(gè)地下室空間得到擴(kuò)大，減少了所需要的建筑材料成本，提高了建筑效率，加快了整個(gè)工程的施工進(jìn)度。

結(jié)語(yǔ)：

隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，建筑行業(yè)也面臨著改革和創(chuàng)新。引入地下室無(wú)梁樓蓋加腋柱帽技術(shù)就是邁出了建筑行業(yè)改革創(chuàng)新的一大步，通過(guò)在建筑施工中了解并熟練運(yùn)用該技術(shù)，能夠使整個(gè)工程進(jìn)度加快，施工效率提高，施工成本降低，從而促進(jìn)整個(gè)建筑行業(yè)的良性發(fā)展。